JPH0738055Y2 - 発電装置内蔵自転車用ハブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は自転車のハブに係り、詳しくは、発電装置をハ
ブに内蔵した発電装置内蔵自転車用ハブに関する。

〔従来の技術〕

自転車は、スポーツ及びレジャーと共に交通の手段とし
て広く利用され種々の構造のものが案出されているが、
夜間の走行等に欠かせない自転車用ヘッドライトを点燈
させる発電装置としては、古くから自転車用ダイナモが
用いられてきた。この自転車用ダイナモは自転車フレー
ムのホークブレイズあるいはシートスティに締付金具で
固定されており、発電の必要な時タイヤ側に押倒される
ことにより、ダイナモの回転子がタイヤ側面に接触し、
ペダル駆動によるタイヤの回転に伴い、上記ダイナモの
回転子が回転されることから起電力が発生し、これによ
りヘッドライトを点燈するような構成であった。

また、自転車用ダイナモ及びヘッドライトは、フレー
ム、車輪、サドル、ペダル機構及び操縦機構から成る自
転車の基本的な構成要素には含まれないことから、あく
まで副次的な装備として、より小型に設計されるよう求
められている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の自転車用ダイナモにおいては、発
電時にタイヤ側面にダイナモの回転子を接触させて走行
する際、大きな摩擦抵抗がかかり、自転車の走力を低減
させてしまうと共に、走行の軽快感を減退させてしまう
という欠点があった。

また近年、夜間における自転車の使用状況を見受ける
に、ヘッドライト等の燈火装置を具有しているにも拘ら
ず、無燈火状態で自転車を走行する例が多く、しばしば
ドライバー（自動車）の視覚に捕え難いため接触し、大
きな事故を招く等の問題を引起こすこともあった。

そこで、本考案は上記の欠点に鑑み成されたものであ
り、本考案の目的とするところは、発電時にあっても自
転車の走力をほとんど低減させることなく、自転車走行
の軽快感を損なわせない発電措置がハブ内に内蔵してあ
る、発電装置内蔵自転車用ハブを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本考案に係る発電装置内蔵
自転車用ハブは、以下の構成による。

即ち、本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブは、ベア
リングを介してシャフト軸に回転自在に支持し、当該シ
ャフト軸に固着された回転子と、当該回転子と小間隙の
エアギャップをもって被包されるハブ固定部との相対的
な回転運動により起電力を得る自転車用ハブにおいて、
上記回転子が、円板体の外周に一定間隔をおいて、巻線
巻付部と磁束を横切る導体部を備えた複数のアーマチュ
ア片を当該導体部が交互に反対方向に延出するように固
着し、上記アーマチュア片の巻線巻付部に電力取出し線
と連続される巻線を捲回した略偏平ドラム状のアーマチ
ュア極より構成され、一方、当該回転子と小間隙のエア
ギャップをもって被包されるハブ固定部が、内側フィー
ルド面に一定間隔をおいてＮ極面とＳ極面が交互になる
ように永久磁石が固着された略偏平な筒状ローターフレ
ームと、当該ローターフレームの両開口を封着し、当該
封着よりスポーク取付用穴が施されたリング状接合面が
形成されると共に、上記シャフト軸にベアリングを介し
て回転自在に支持するシンバル形状のサイドプレートと
から成ることを要旨とするものである。

〔作用〕 上記のように構成されたハブは、自転車の前輪及び後輪
のハブとして使用することができると共に、本考案の自
転車の使用者が走行を開始し、ペダル駆動によりタイヤ
が回転することにより、ハブ内側フィールドとシャフト
軸に固着したアーマチュア極は相対的な回転をおこな
い、この際上記内側フィールドとアーマチュア極には磁
石と巻線が対向的に配置されているので、上記回転運動
により当該巻線を貫く当該磁石の磁束が変化することに
なり、電磁誘導により起電力が発生するよう作用するも
のであり、このようにして得られた起電力をヘッドライ
トに供給してライトを点燈させるものである。

〔実施例〕

以下、本考案の好適な一実施例を図面に示すと共に、こ
の図面を参照しながら更に考案について詳説するものと
する。

先ず第６図は、従来の自転車に係る発電装置を示した部
分拡大図である。図中の符号４′、５′、６′は、それ
ぞれリム４′、スポーク５′、及び前輪を支持するフレ
ームであるホークブレイズ６′である。図示のように、
従来の自転車においてはホークブレイズ６′等にダイナ
モ20が固着されており、必要な時には当該ダイナモ20を
収納する金具に設けられているレバー（図示せず）を下
方に押すことにより、当該ダイナモ20がタイヤ３′側に
押倒され、回転子21が回転されることから起電力を得
て、これよりフロントキャリア７′の管内を通して結線
されているヘッドライト２′を点燈するよう構成されて
いた。しかしながら、上記のような従来の構成によって
は、タイヤ３′と回転子21との摩擦抵抗により回転子21
が回転されるので、発電時にはペダル駆動の負荷が増加
し、自転車走行の軽快感が損なわれるものであった。

次に第１図は、本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブ
を自転車の前輪に採用した際の部分拡大図である。図示
のように、発電装置内蔵自転車用ハブ１を前輪に採用し
たが、これに制限されるものではなく後輪であっても特
別に支障はない。また、図中の符号４、５、６は、それ
ぞれリム４、スポーク５、及び前輪を支持するホークブ
レイズ６である。ここで、本考案に係る発電装置内蔵自
転車用ハブ１は、タイヤ３による前輪のシャフト軸に回
転自在に支持し、ハブ１により得られた起電力は、ホー
クブレイズ６内及びフロントキャリア７の管内を通し
て、ヘッドライト２と結線されることにより供給される
ものである。

続いて、第２図及び第３図は、本考案に係る発電装置内
蔵自転車用ハブの正面図及び左側面図である。図示のよ
うに、本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブ１は、ベ
アリング19を介してシャフト軸11に回転自在に支持して
おり、さらに、外観はサイドプレート８、８′及びロー
ターフレーム12により略ドラム状に形成されている。一
方、サイドプレート８、８′とローターフレーム12のリ
ング状接合面にはスポーク取付用穴10が設けられてお
り、またシャフト軸11の一方端からは内部で発生した起
電力を取り出すための電力取出し線９が導かれている。

また、第４図及び第５図は、第３図のＡ−Ａ断面図及び
第４図のＢ−Ｂ断面図である。図示のように、本考案に
係る発電装置内蔵自転車用ハブ１において、ハブ１の内
側フィールド面には、Ｎ極面14とＳ極面15が交互となる
よう永久磁石13が一定間隔おきに固着されて磁極が構成
されている。一方、シャフト軸11には、上記磁極と対応
して、円板体の外周に一定間隔をおいて、巻線巻付部と
上記内側フィールド面に固着された永久磁石の磁束を横
切る導体部を備えたアーマチュア片18、18′をその導体
部が交互に反対方向に延出するように固着された略偏平
ドラム状のアーマチュア極17が固着されている。更に、
当該アーマチュア極17の外周巻線巻付部には電力取出し
線９と連続される巻線16が捲回されている。

ここで、自転車の使用者がペダルを踏んで走行を開始し
タイヤ３が回転すると、ハブ体１の内側フィールド面に
固着された磁石13は、アーマチュア極17に対して相対的
に回転運動をおこない、当該回転運動により磁石13の磁
束が変化し、巻線16には電磁誘導による起電力が生じる
こととなる。尚、図においては磁極数は９極であり、低
速回転でも比較的大きな起電力が得られるよう設定され
ている。また、このようにして得られた起電力は、図示
のように、アーマチュア極17から電力取出し線９によっ
て一部シャフト軸11内を通ってハブ１外に導かれてい
る。

一方、昼間等ライトが不必要な時には、図示しないなが
らも、点燈装置への回路を開き、燈火時に回路を閉じる
ための、例えば自動復帰式押しボタンスイッチを回路に
組入れて、ハンドルに具備するようにすれば、走行中で
あっても簡単にボタン操作一つでヘッドライト２の点燈
を制御することができる。

〔考案の効果〕

本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブは、以上のよう
に構成されるから次に記載する効果を奏す。

イ、本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブによれば、
発電時であっても摩擦抵抗を生じることがないので、自
転車の走行を低減させず、走行の軽快感を損なわせるこ
とがない。

ロ、本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブによれば、
発電装置をハブ内に内蔵するので、付属品を取付けてあ
るといった外観の悪さを解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図……本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブを自
転車に採用した際の部分拡大図。 第２図……本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブの正
面図。 第３図……第２図に対する左側面図。 第４図……第３図のＡ−Ａ断面図。 第５図……第４図のＢ−Ｂ断面図。 第６図……従来の自転車に係る発電装置を示した部分拡
大図。 １……本考案に係る発電装置内蔵自転車用ハブ、２、
２′……ヘッドライト、３、３′……タイヤ、４、４′
……リム、５、５′……スポーク、６、６′……ホーク
ブレイズ、７、７′……フロントキャリア、８、８′…
…サイドプレート、９……電力取出し線、10……スポー
ク取付用穴、11……シャフト軸、12……ローターフレー
ム、13……磁石、14……磁石のＮ極面、15……磁石のＳ
極面、16……巻線、17……アーマチュア極、18、18′…
…アーマチュア極片、19……ベアリング、20……ダイナ
モ、21……回転子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ベアリングを介してシャフト軸に回転自在
   に支持し、当該シャフト軸に固着された回転子と、当該
   回転子と小間隙のエアギャップをもって被包されるハブ
   固定部との相対的な回転運動により起電力を得る自転車
   用ハブにおいて、上記回転子が、円板体の外周に一定間
   隔をおいて、巻線巻付部と磁束を横切る導体部を備えた
   複数のアーマチュア片を当該導体部が交互に反対方向に
   延出するように固着し、上記アーマチュア片の巻線巻付
   部に電力取出し線と連続される巻線を捲回した略偏平ド
   ラム状のアーマユア極より構成され、一方、当該回転子
   と小間隙のエアギャップをもって被包されるハブ固定部
   が、内側フィールド面に一定間隔をおいてＮ極面とＳ極
   面が交互になるように永久磁石が固着された略偏平な筒
   状ローターフレームと、当該ローターフレームの両開口
   を封着し、当該封着によりスポーク取付用穴が施された
   リング状接合面が形成されると共に、上記シャフト軸に
   ベアリングを介して回転自在に支持するシンバル形状の
   サイドプレートとから成ることを特徴とする、発電装置
   内蔵自転車用ハブ。